西北地区典型下垫面空气动力学阻抗估算方法改进及其验证

利用2010年古浪近地层野外观测试验取得的干旱区典型下垫面（荒滩、沙漠和农田）的观测资料,对常用的3种空气动力学阻抗算法——Verma—R算法、Liu算法、Thom算法进行了适用性检验,并通过分离Thom算法中的动量和热量粗糙度对其进行改进（下称Thom-2算法）。对比不同下垫面空气动力学阻抗估算结果发现：在沙漠和荒滩下垫面,动力因素较热力因素影响大,空气动力学阻抗与风速的指数关系较农田下垫面明显;与其他3种算法相比,考虑了热量粗糙度的Thom-2算法在各种典型下垫面上的估算结果与观测值相比偏差最小,且在较为均匀的荒滩和沙漠下垫面上估算的空气动力学阻抗精度较农田高;通过比较4种算法估算干旱区不同典型下垫面空气动力学阻抗结果,说明干旱区空气动力学阻抗的估算应考虑热力粗糙度的影响。     

农田蒸散量计算方法的比较研究

根据观测资料,采用波文比法、廓线梯度法和综合阻地等分别计算了农田植被层上的蒸散量,并对比分析了不同方法之间的相对误差和相关程度。结果表明,用波文比法计算的潜热通量存在系统性偏小的现象,而工法和综合阻抗法的计算结果比较一致。文中还讨论了不同方法的优缺点和产生误差的可能原因。     

山西近50 a初霜冻的气候变化特征及其周期分析

初霜冻日的变化对农业生产的布局和耕作模式具有一定的影响。利用山西62个气象观测站点1961-2010年的逐年初霜冻日及逐日最低地温资料,应用统计学方法分析了山西初霜冻日的变化特征,结果表明:1)山西近50 a平均初霜冻日的时间分布总体为推后趋势,且具有明显的年代际特征,20世纪70年代、90年代初霜冻日提早显著,20世纪60年代、80年代和21世纪初霜冻日明显推后。2)山西近50 a平均初霜冻日的空间分布为"5级阶梯"型分布,从9月中旬到11月上旬,自北向南相继出现初霜冻。3)M-K突变检验表明,山西近50 a平均初霜冻日在1989年发生了一次显著的气候突变。4)山西近50 a初霜冻日变化趋势的分布具有明显的区域特征,大部分地区初霜冻日有推后的趋势,但南部和中南部的部分地区初霜冻日有提前的趋势。5)Morlet小波分析结果表明,山西的初霜冻、轻微初霜冻、中度初霜冻和重度初霜冻发生的主周期分别为5 a、2 a、5 a、6 a;目前山西正处在初霜冻和轻微初霜冻的推后期、中度初霜冻和重度初霜冻的提前期。     

Model test study of frost heaving pressures in tunnels excavated in fractured rock mass in cold regions

Based on the similarity theory, taking the horseshoe, city-gate and round linings as examples, the value and distribution regularities of normal frost heaving pressures （hereinafter as frost heaving pressures） in tunnels excavated in fractured rock mass in cold regions under different constraints and freezing depths were studied by a test model. It was found that the larger the frozen depth, the larger the frost heaving pressure, and the stronger the top constraint, the larger the frost heaving pressure. For the horseshoe lining and city-gate lining, the top constraint has a greater effect on the frost heaving pressures on the arch and the inverted arch. For the round lining, the influences of the top constraint on the frost heaving pressure in all linings are almost the same. The frost heaving pressure is maximum on the city-gate lining and minimal on the round lining. The largest frost heaving pressure all occur near the foot of the inverted arch for the three kinds of lining. Thus, the test data basically coincide with the observed in situ data.     

Spatial variation in soil resistance to flowing water erosion along a regional transect in the Loess Plateau

The factors influencing soil erosion may vary with scale. It remains unclear whether the spatial variation in soil erosion resistance is controlled by regional variables (e.g. precipitation, temperature, and vegetation zone) or by local specific variables (e.g. soil properties, root traits, land use, and farming operations) when the study area enlarges from a hillslope or catchment to the regional scale. This study was performed to quantify the spatial variations in soil erosion resistance to flowing water under three typical land uses along a regional transect on the Loess Plateau and to identify whether regional or local specific variables are responsible for these changes. The results indicated that the measured soil detachment capacities (D_c) of cropland exhibited an irregular trend along the regional transect. The D_c of grassland increased with mean annual precipitation, except for two sites (Yijun and Erdos). The measured D_c of woodland displayed an inverted ‘U’ shape. The changes in rill erodibility (K_r) of three land uses were similar to D_c, whereas no distinguishable trend was found for critical shear stress (τ_c). No significant correlation was detected between D_c, K_r and τ_c, and the regional variables. The spatial variation in soil erosion resistance could be explained reasonably by changes in soil properties, root traits, land use, and farming operations, rather than regional variables. The adjustment coefficient of K_r for grassland and woodland could be well simulated by soil cohesion and root mass density (R² = 0.70, P < 0.01), and the adjustment coefficient of critical shear stress could be estimated with aggregate stability (R² = 0.57, P < 0.01). The results are helpful for quantifying the spatial variation in soil detachment processes by overland flow and to develop process‐based erosion model at a regional scale. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

工程项目地震安全性评价中的社会学观点

本文依据工程地震学，抗震学，经济学和社会学的观点，定量地建立了一个新的抗震设防标准，带依据冈布尔极值Ⅲ型分布和我们指导出的财务式算法，建立了一套新的地震危险性分析方法，这个标准和这套方法都具有明确的可解释性的可操作性，根据上述标准和方法，给出了四川及邻近区域的地震烈度区划图，将该图和新近颁布的中国地震烈度区划图进行对比，发现两者大体相近，这也就带耿了如下三个推断：（1）作为新近的中国地震烈度区划图，是可以为它找到其工程地震学，抗震学，经济学以及社会学基础的，（2）同时也表明它可能已不再具有与50年趋越概率10％相对应的纯粹工程地震学涵义，（3）它成图前后在学术上的种种争鸣也许可以得统一的解释。顺便还利用1962年及1975年以前的地震目录，指出了唐山地震和新丰江地震的存在性。     

巨型框架-次框桁架结构抗震性能分析

提出了巨型框架—次框桁架结构体系。采用ANSYS有限元程序对巨型框架—次框桁架结构体系进行了抗震动力时程分析,讨论了该结构体系在多条地震波作用下的动力位移及内力等地震响应。计算结果表明,巨型框架—次框桁架结构体系具有良好的抗震性能,能够提高巨型框架结构的抗震性能,不但可以有效地降低结构构件的地震内力,同时也不会给主框架结构体系的布置带来较大的影响,巨型框架—次框桁架结构是一种抗震性能良好的结构体系。计算结果对巨型结构的抗震设计有较大的参考价值。     

含NaCl和Na2SO4双组分盐渍土的水盐相变温度研究

盐渍土相变温度是判断土体中水分冻结与融化、盐分结晶与溶解的重要参数.不同盐分含量相变温度的差异,给盐渍土在降温过程中的水盐迁移过程及变形规律的模拟带来极大的不确定性.通过降温试验,研究了降温过程中氯盐和硫酸盐综合作用盐渍土中水盐相变温度的变化情况.结果表明:全盐量相同时,盐结晶温度随NaCl和Na2SO4比例的不同而不...     

湿地芦苇对有毒重金属元素的抗性及吸收和累积

通过对大冶市铜绿山铜矿区人工湿地中芦苇的野外调查和Cu、Pb、Zn、Cd、Cr 5种有毒重金属元素的测试分析发现,该区芦苇对有毒重金属元素具有良好的抗性.同时,该湿地芦苇对5种重金属元素的吸收和累积表现出两种不同的模式:①芦苇植物体内Zn、Cu、Cd质量分数及分配百分比表现为根＞叶＞茎,且根组织中Zn、Cu、Cd的质量分数及分配百分比远远高于其他组织(茎、叶),而叶组织中略高于茎组织;②芦苇体内Pb和Cr质量分数及分配百分比表现为根＞茎＞叶,根、茎、叶组织中的质量分数及分配百分比均较高且基本相当,差异不明显.生物富集系数的计算结果显示,芦苇不同组织(根、茎、叶)对有毒重金属元素的生物富集能力存在较大差异,根组织的生物富集能力最大,且容易富集Pb和Cd;而茎、叶组织的生物富集能力较低,易富集Pb.     

后压浆提高钻孔灌注桩承载力的初步研究(上)

依据有关理论及公式,通过对某地试桩结果及大量的地质资料和数据进行归纳整理,推导出一个在一定条件下的后压浆桩的单桩竖向极限承载力的计算公式,经与实际检测结果相比较,趋于吻合。